[发明专利]一种煤系针状焦的原料预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤焦油、煤沥青、回配软沥青脱除喹啉不溶物（QI）的处理技术领域，具体地说，是一种生产煤系针状焦的原料预处理方法。

背景技术

针状焦是生产高功率、超高功率石墨电极的主要原料，只有用经过特殊处理的合格的精制净化软沥青作原料，才能生产出针状焦，也只有合格的针状焦才能生产出超高功率石墨电极。针状焦按照原料的不同分为油系针状焦和煤系针状焦，由于石油价格居高不下以及石油加工的日趋轻质化，致使油系针状焦原料减少，从而促使了煤系针状焦生产技术的发展。

煤焦油、煤沥青和回配软沥青中均含有一定量的喹啉不溶物（QI），喹啉不溶物（QI）主要为甲苯不溶物深度缩聚生成的无定形碳和从炼焦炉炭化室随煤气带来的煤粉和焦粉，在针状焦成焦过程中，喹啉不溶物（QI）会附着在已形成的中间相小球体周围，阻碍小球体的进一步长大和融合，从而不能生成纤维结构良好的针状焦。因此，为了生产合格的针状焦，必须对原料煤焦油、煤沥青和回配软沥青进行净化处理，除去阻碍中间相小球生长的喹啉不溶物（QI）等有害杂质。

目前除去煤焦油、煤沥青和回配软沥青中喹啉不溶物（QI）的方法主要有闪蒸法、溶剂法、离心法和加氢法。但上述方法存在工艺复杂、投资成本高、净化效果达不到要求等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产煤系针状焦的原料预处理方法，以煤焦油、煤沥青或回配软沥青为原料，以煤焦油轻质组分轻油或洗油为稀释剂，充分混合后，经过加热加压热过滤和离心过滤，脱除煤焦油、煤沥青或回配软沥青中的喹啉不溶物（QI），再经常压蒸馏回收稀释剂，制取精制净化沥青，得到适合生产煤系针状焦的原料。

本发明是通过以下技术方案加以实现的。

一种煤系针状焦的原料预处理方法，包括下述步骤：

1）将原料与稀释剂按照质量比1:1～10比例加入到搅拌釜中，搅拌均匀后，分离出溶剂不溶物；

2）将步骤1）中分离出溶剂不溶物后的混合液由原料泵抽出送入加热加压过滤釜中；

3）混合液经加热加压过滤釜中铺设的滤材层过滤；

4）经由进气阀门向加热加压过滤釜注入惰性气体，加压，在惰性气体保护下，将加热加压过滤釜中混合液加热，打开出料阀门，混合液进行热过滤；

5）经步骤4）热过滤后的滤液，加入到三足式离心机内，离心过滤，得到离心液；

6）将步骤5）得到的离心液在一定温度的条件下，在常压蒸馏塔内经过常压蒸馏回收稀释剂，最终得到用于生产煤系针状焦的精制净化沥青原料。

进一步地，本发明方法中：

所述原料为煤焦油、煤沥青或回配软沥青。

所述稀释剂为煤焦油轻质组分轻油或洗油。

所述加热加压过滤釜内的滤材层由硅藻土、膨胀珍珠岩或硅藻土与膨胀珍珠岩的混合物和不锈钢滤网组合而成，硅藻土与膨胀珍珠岩颗粒的粒度为70～400目，不锈钢滤网目数为300～700目，过滤层厚度为5～10厘米。

所述向加热加压过滤釜注入惰性气体为N₂或Ar。

所述步骤4）中向加热加压过滤釜加压至0.2～2MPa，混合液加热到100～200℃。

所述步骤5）中离心机的滤布目数为800～1300目，离心机转速为1000～2000转/分。

所述步骤6）中离心液在温度260～300℃条件下常压蒸馏。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）此工艺制得的用于生产煤系针状焦的沥青原料的收率比其他方法提高了10～20%。

（2）可获得焦化收率较高、光学各向异性纤维组织结构较好和热膨胀系数值小的针状焦。

（3）生产工艺简单，设备成本低，易于实现大规模生产。

附图说明

图1是本发明所述煤系针状焦原料预处理的工艺所采取的装置结构示意图。

图中：1-搅拌釜2-原料泵3-进料阀门4-加热加压过滤釜5-滤材层6-进气阀门7-放气阀门8-出料阀门9-离心机10-常压蒸馏塔。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。